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我在有效实现 Eric Lippert 推荐的这个通用方法时遇到了问题。他的博客概述了创建 A 星算法的一种非常简单有效的方法 (found here)。这是快速运行。
实际寻路的代码:
class Path<Node> : IEnumerable<Node>
{
public Node LastStep { get; private set; }
public Path<Node> PreviousSteps { get; private set; }
public double TotalCost { get; private set; }
private Path(Node lastStep, Path<Node> previousSteps, double totalCost)
{
LastStep = lastStep;
PreviousSteps = previousSteps;
TotalCost = totalCost;
}
public Path(Node start) : this(start, null, 0) { }
public Path<Node> AddStep(Node step, double stepCost)
{
return new Path<Node>(step, this, TotalCost + stepCost);
}
public IEnumerator<Node> GetEnumerator()
{
for (Path<Node> p = this; p != null; p = p.PreviousSteps)
yield return p.LastStep;
}
IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
{
return this.GetEnumerator();
}
}
class AStar
{
static public Path<Node> FindPath<Node>(
Node start,
Node destination,
Func<Node, Node, double> distance,
Func<Node, double> estimate)
where Node : IHasNeighbours<Node>
{
var closed = new HashSet<Node>();
var queue = new PriorityQueue<double, Path<Node>>();
queue.Enqueue(0, new Path<Node>(start));
while (!queue.IsEmpty)
{
var path = queue.Dequeue();
if (closed.Contains(path.LastStep))
continue;
if (path.LastStep.Equals(destination))
return path;
closed.Add(path.LastStep);
foreach (Node n in path.LastStep.Neighbours)
{
double d = distance(path.LastStep, n);
if (n.Equals(destination))
d = 0;
var newPath = path.AddStep(n, d);
queue.Enqueue(newPath.TotalCost + estimate(n), newPath);
}
}
return null;
}
/// <summary>
/// Finds the distance between two points on a 2D surface.
/// </summary>
/// <param name="x1">The IntPoint on the x-axis of the first IntPoint</param>
/// <param name="x2">The IntPoint on the x-axis of the second IntPoint</param>
/// <param name="y1">The IntPoint on the y-axis of the first IntPoint</param>
/// <param name="y2">The IntPoint on the y-axis of the second IntPoint</param>
/// <returns></returns>
public static long Distance2D(long x1, long y1, long x2, long y2)
{
// ______________________
//d = √ (x2-x1)^2 + (y2-y1)^2
//
//Our end result
long result = 0;
//Take x2-x1, then square it
double part1 = Math.Pow((x2 - x1), 2);
//Take y2-y1, then sqaure it
double part2 = Math.Pow((y2 - y1), 2);
//Add both of the parts together
double underRadical = part1 + part2;
//Get the square root of the parts
result = (long)Math.Sqrt(underRadical);
//Return our result
return result;
}
/// <summary>
/// Finds the distance between two points on a 2D surface.
/// </summary>
/// <param name="x1">The IntPoint on the x-axis of the first IntPoint</param>
/// <param name="x2">The IntPoint on the x-axis of the second IntPoint</param>
/// <param name="y1">The IntPoint on the y-axis of the first IntPoint</param>
/// <param name="y2">The IntPoint on the y-axis of the second IntPoint</param>
/// <returns></returns>
public static int Distance2D(int x1, int y1, int x2, int y2)
{
// ______________________
//d = √ (x2-x1)^2 + (y2-y1)^2
//
//Our end result
int result = 0;
//Take x2-x1, then square it
double part1 = Math.Pow((x2 - x1), 2);
//Take y2-y1, then sqaure it
double part2 = Math.Pow((y2 - y1), 2);
//Add both of the parts together
double underRadical = part1 + part2;
//Get the square root of the parts
result = (int)Math.Sqrt(underRadical);
//Return our result
return result;
}
public static long Distance2D(Point one, Point two)
{
return AStar.Distance2D(one.X, one.Y, two.X, two.Y);
}
}
PriorityQueue代码:
class PriorityQueue<P, V>
{
private SortedDictionary<P, Queue<V>> list = new SortedDictionary<P, Queue<V>>();
public void Enqueue(P priority, V value)
{
Queue<V> q;
if (!list.TryGetValue(priority, out q))
{
q = new Queue<V>();
list.Add(priority, q);
}
q.Enqueue(value);
}
public V Dequeue()
{
// will throw if there isn’t any first element!
var pair = list.First();
var v = pair.Value.Dequeue();
if (pair.Value.Count == 0) // nothing left of the top priority.
list.Remove(pair.Key);
return v;
}
public bool IsEmpty
{
get { return !list.Any(); }
}
}
以及获取附近节点的接口(interface):
interface IHasNeighbours<N>
{
IEnumerable<N> Neighbours { get; }
}
这是我难以有效实现的部分。我可以创建一个能够被路径查找使用的类,但是查找附近的节点变得很痛苦。本质上,我最终要做的是创建一个类,在这种情况下,该类被视为单个图 block 。但是,为了获得附近的所有节点,我必须将一个值传递到该图 block 中,其中包含所有其他图 block 的列表。这非常麻烦,让我相信一定有更简单的方法。
这是我使用 System.Drawing.Point 包装器实现的:
class TDGrid : IHasNeighbours<TDGrid>, IEquatable<TDGrid>
{
public Point GridPoint;
public List<Point> _InvalidPoints = new List<Point>();
public Size _GridSize = new Size();
public int _GridTileSize = 50;
public TDGrid(Point p, List<Point> invalidPoints, Size gridSize)
{
GridPoint = p;
_InvalidPoints = invalidPoints;
_GridSize = gridSize;
}
public TDGrid Up(int gridSize)
{
return new TDGrid(new Point(GridPoint.X, GridPoint.Y - gridSize));
}
public TDGrid Down(int gridSize)
{
return new TDGrid(new Point(GridPoint.X, GridPoint.Y + gridSize));
}
public TDGrid Left(int gridSize)
{
return new TDGrid(new Point(GridPoint.X - gridSize, GridPoint.Y));
}
public TDGrid Right(int gridSize)
{
return new TDGrid(new Point(GridPoint.X + gridSize, GridPoint.Y));
}
public IEnumerable<TDGrid> IHasNeighbours<TDGrid>.Neighbours
{
get { return GetNeighbours(this); }
}
private List<TDGrid> GetNeighbours(TDGrid gridPoint)
{
List<TDGrid> retList = new List<TDGrid>();
if (IsGridSpotAvailable(gridPoint.Up(_GridTileSize)))
retList.Add(gridPoint.Up(_GridTileSize)); ;
if (IsGridSpotAvailable(gridPoint.Down(_GridTileSize)))
retList.Add(gridPoint.Down(_GridTileSize));
if (IsGridSpotAvailable(gridPoint.Left(_GridTileSize)))
retList.Add(gridPoint.Left(_GridTileSize));
if (IsGridSpotAvailable(gridPoint.Right(_GridTileSize)))
retList.Add(gridPoint.Right(_GridTileSize));
return retList;
}
public bool IsGridSpotAvailable(TDGrid gridPoint)
{
if (_InvalidPoints.Contains(gridPoint.GridPoint))
return false;
if (gridPoint.GridPoint.X < 0 || gridPoint.GridPoint.X > _GridSize.Width)
return false;
if (gridPoint.GridPoint.Y < 0 || gridPoint.GridPoint.Y > _GridSize.Height)
return false;
return true;
}
public override int GetHashCode()
{
return GridPoint.GetHashCode();
}
public override bool Equals(object obj)
{
return this.GridPoint == (obj as TDGrid).GridPoint;
}
public bool Equals(TDGrid other)
{
return this.GridPoint == other.GridPoint;
}
}
List _InvalidPoints 是我失败的地方。我可以将其传递给创建的每个 TDGrid,但考虑到所有其余代码的简单程度,这似乎是对资源的巨大浪费。我知道这对我来说是缺乏知识,但我无法搜索到它。
必须有另一种实现方式:
interface IHasNeighbours<N>
{
IEnumerable<N> Neighbours { get; }
}
有人对此有任何想法吗?
编辑 --这是寻路代码:
public void FindPath(TDGrid start, TDGrid end)
{
AStar.FindPath<TDGrid>(start, end, (p1, p2) => { return AStar.Distance2D(p1.GridPoint, p2.GridPoint); }, (p1) => { return AStar.Distance2D(p1.GridPoint, end.GridPoint); });
}
最佳答案
听起来您在这里有两个不同的问题。您需要表示节点和节点本身之间的路径。您可能会发现分别表示这两个概念最简单。
例如,在下面的代码中,Grid 类跟踪节点的连接方式。这可能就像存储作为墙壁(即被阻挡)的瓷砖的散列集一样简单。要确定节点是否可达,请检查它是否在哈希集中。这只是一个简单的例子。还有许多其他方法可以表示图形,请参阅 Wikipedia .
单个节点可以表示为网格上的两个坐标,只需要三个值:行、列和网格本身。这允许动态创建每个单独的节点 (Flyweight pattern)。
希望对您有所帮助!
class Grid
{
readonly int _rowCount;
readonly int _columnCount;
// Insert data for master list of obstructed cells
// or master list of unobstructed cells
public Node GetNode(int row, int column)
{
if (IsOnGrid(row, column) && !IsObstructed(row, column))
{
return new Node(this, row, column);
}
return null;
}
private bool IsOnGrid(int row, int column)
{
return row >= 0 && row < _rowCount && column >= 0 && column < _columnCount;
}
private bool IsObstructed(int row, int column)
{
// Insert code to check whether specified row and column is obstructed
}
}
class Node : IHasNeighbours<Node>
{
readonly Grid _grid;
readonly int _row;
readonly int _column;
public Node(Grid grid, int row, int column)
{
_grid = grid;
_row = row;
_column = column;
}
public Node Up
{
get
{
return _grid.GetNode(_row - 1, _column);
}
}
public Node Down
{
get
{
return _grid.GetNode(_row + 1,_column);
}
}
public Node Left
{
get
{
return _grid.GetNode(_row, _column - 1);
}
}
public Node Right
{
get
{
return _grid.GetNode(_row, _column + 1);
}
}
public IEnumerable<Node> Neighbours
{
get
{
Node[] neighbors = new Node[] {Up, Down, Left, Right};
foreach (Node neighbor in neighbors)
{
if (neighbor != null)
{
yield return neighbor;
}
}
}
}
}
关于c# - A-Star (A*) 和通用查找方法,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/10983110/
我想了解 Ruby 方法 methods() 是如何工作的。 我尝试使用“ruby 方法”在 Google 上搜索,但这不是我需要的。 我也看过 ruby-doc.org,但我没有找到这种方法。
Test 方法 对指定的字符串执行一个正则表达式搜索,并返回一个 Boolean 值指示是否找到匹配的模式。 object.Test(string) 参数 object 必选项。总是一个
Replace 方法 替换在正则表达式查找中找到的文本。 object.Replace(string1, string2) 参数 object 必选项。总是一个 RegExp 对象的名称。
Raise 方法 生成运行时错误 object.Raise(number, source, description, helpfile, helpcontext) 参数 object 应为
Execute 方法 对指定的字符串执行正则表达式搜索。 object.Execute(string) 参数 object 必选项。总是一个 RegExp 对象的名称。 string
Clear 方法 清除 Err 对象的所有属性设置。 object.Clear object 应为 Err 对象的名称。 说明 在错误处理后,使用 Clear 显式地清除 Err 对象。此
CopyFile 方法 将一个或多个文件从某位置复制到另一位置。 object.CopyFile source, destination[, overwrite] 参数 object 必选
Copy 方法 将指定的文件或文件夹从某位置复制到另一位置。 object.Copy destination[, overwrite] 参数 object 必选项。应为 File 或 F
Close 方法 关闭打开的 TextStream 文件。 object.Close object 应为 TextStream 对象的名称。 说明 下面例子举例说明如何使用 Close 方
BuildPath 方法 向现有路径后添加名称。 object.BuildPath(path, name) 参数 object 必选项。应为 FileSystemObject 对象的名称
GetFolder 方法 返回与指定的路径中某文件夹相应的 Folder 对象。 object.GetFolder(folderspec) 参数 object 必选项。应为 FileSy
GetFileName 方法 返回指定路径(不是指定驱动器路径部分)的最后一个文件或文件夹。 object.GetFileName(pathspec) 参数 object 必选项。应为
GetFile 方法 返回与指定路径中某文件相应的 File 对象。 object.GetFile(filespec) 参数 object 必选项。应为 FileSystemObject
GetExtensionName 方法 返回字符串,该字符串包含路径最后一个组成部分的扩展名。 object.GetExtensionName(path) 参数 object 必选项。应
GetDriveName 方法 返回包含指定路径中驱动器名的字符串。 object.GetDriveName(path) 参数 object 必选项。应为 FileSystemObjec
GetDrive 方法 返回与指定的路径中驱动器相对应的 Drive 对象。 object.GetDrive drivespec 参数 object 必选项。应为 FileSystemO
GetBaseName 方法 返回字符串,其中包含文件的基本名 (不带扩展名), 或者提供的路径说明中的文件夹。 object.GetBaseName(path) 参数 object 必
GetAbsolutePathName 方法 从提供的指定路径中返回完整且含义明确的路径。 object.GetAbsolutePathName(pathspec) 参数 object
FolderExists 方法 如果指定的文件夹存在,则返回 True;否则返回 False。 object.FolderExists(folderspec) 参数 object 必选项
FileExists 方法 如果指定的文件存在返回 True;否则返回 False。 object.FileExists(filespec) 参数 object 必选项。应为 FileS
我是一名优秀的程序员,十分优秀!